工業、製造業需要更安全、穩定的自動化解決方案，本文以今年三月興達電廠人為因素的斷電事件進行研究，從電力異常事件來探討電力品質解決方案如何協助企業用電無虞。
夏季用電高峰來臨，全臺工業用電的穩定性和品質受到各相關企業的高度關注，根據經濟部能源局公布，全臺2021年工業用電量約1614億度，占全體57 %，相較前一年增加約107億度，創史上最高工業用電量，成長幅度也是近年新高。面對節節攀升的工業用電與季節性用電高峰期，除了關鍵基礎設施肩負著龐大的壓力，企業也急於尋求解決之道，期望避免因電力異常造成重大損失。
以洛克威爾自動化為例，由於在電力品質領域所累積的深厚專業經驗，再加上近年缺電事情頻傳，我們希望藉由今年三月興達電廠人為因素的斷電事件進行研究，進一步探討斷電事件如何對工業廠房運營造成損失。根據最新研究結果可見，工業、製造業需要更安全、穩定的自動化解決方案，透過我們所提供的電力管理解決方案，包含i-Sense電壓偵測器及DySC動態電壓瞬降保護器，能有效協助企業，避免因電力異常造成的相關損失。
以實測研究揭露廠房損失根本原因
針對今年三月的興達電廠事件於南部科學園區進行研究實測，我們發現此次電力異常事件在1200ms內，幅度達35%，超出SEMI F47標準定義的承受範圍，將會影響工業廠房設備的正常運作。
一般而言，工業設備的額定電壓為380伏特，容許+/-10%的變動範圍；然而，從研究結果圖表可見，這次停電事件對於降壓的影響已低於340伏特，即代表對半導體設備有一定程度的影響。藉由實際的測試發現，電壓驟降是工廠意外發生的主因，然而，如何為企業在電力異常問題發生後，使得自動化監控電壓能迅速反應成為重要的關鍵。
| 圖2 : 今年三月興達電廠事件偵測位於藍線右方區域，為異常現象範圍。 |
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運用電壓偵測及動態電壓瞬降保護機制 協助企業避免因電力異常造成損失
洛克威爾自動化電力品質解決方案透過DySC動態電壓瞬降保護器，跳脫傳統電池方案限制，僅在2毫秒內完成議程電壓資料並進行補償，同時提供長達5秒的電壓穿越防護能力，保護廠房中較敏感的電子零件及重要製程、減少工廠損失；另外，此方案無需每3至5年更換一次電池，更有利環保。
除此之外，DySC動態電壓瞬降保護器除了能於環境異常時提供補償防護外，更具備「預知保養」的功能，透過時間控制裝置參數，主動掌管DySC健康狀況，進行預測性維護，不僅在緊急時刻可以發揮設備效用，更能有效提升廠房精密設備的維護保養品質。
透過與客戶合作中，我們也發現電力品質維護的痛點在於企業的資訊不對稱、缺乏資源和觀念、建立資料庫等困境，同時，企業更擔心斷電時，工廠製程受到影響並造成損失。因此，我們透過自動化的即時監測與電力品質解決方案，以DySC動態電壓瞬降保護器提供0伏特的降壓事件防護，避免短暫的完全失壓，為單一機器設備至全廠提供全方位防護，並可與單相和三相產品組合，為可擴充的解決方案。
電力品質解決方案不僅能為企業減少能耗，更能夠輕鬆快速部署，如：採用i-Sense電壓偵測器蒐集前端資料，整體電力品質解決方案中的設備皆不需進行軟體設定，即能免於大幅維護成本及人力成本；DySC動態電壓瞬降保護器體積不佔位，使廠房空間配置有更多餘裕與彈性。
這項電力品質解決方案已在全球多處設置，而臺灣今年也因應全球趨勢及需求，開始針對各產業的電力品質解決方案發展部署。目前，我們已竭力著手進行全數配電站的設置計劃；未來，我們同時也希望將主要的資料伺服器建置於臺灣，為臺灣企業帶來更多符合成本且低門檻的電力品質解決方案，使廠房能在電壓驟降、或停電的狀況下，仍為工業生產機臺、馬達及變頻器等重要設備持續供電，不致影響製程，避免設備損失。
(本文作者郭勇成為洛克威爾自動化動力控制業務暨技術經理)
